串联—循环超滤截留壳聚糖分子及溶析法纯化分离壳聚糖的研究

论文摘要

壳聚糖（Chitosan）是由甲壳素经脱乙酰化反应转化而成的生物大分子，由于其独有的结构和特性在医学、生物工程、化工、食品、化妆品、农业、环境等领域得到了广泛的应用。据文献报道，不同分子量的壳聚糖在功能和特性上有较大的差异性。本课题初步研究了利用超微粉碎技术对壳聚糖进行粉碎处理以改变其溶解速度，结果表明粒度对壳聚糖的溶解性有较大的影响，300～400目是壳聚糖溶解特性的转折点。对壳聚糖的粉碎处理达到400目就可以在很大程度上促进其溶解，再进一步粉碎其溶解速度不会有太明显的提高。将粉碎后的壳聚糖配成0.5％的乙酸溶液过超滤膜，初步应用单倍稀释法对其超滤处理，并利用HPLC-GPC进行分子量分布分析，结果表明：浓度为0.5％壳聚糖溶液的过滤效果不是很理想。将浓度降为0.1％后有所改善，但尚未达到理想的效果。配制0.1％壳聚糖溶液，在超滤过程中对壳聚糖进行逐级梯度稀释的方式处理，稀释倍数依次为1倍、2倍、3倍、4倍和5倍。对超滤后的截留液进行分子量分布分析（GPC），结果表明：壳聚糖的分子量均一性随着梯度的递增呈上升趋势，当稀释5倍处理后的截留液的分子量均一性已达到较理想的效果。根据壳聚糖的溶解原理，本课题的结晶处理主要采取pH值控制。采取了两种方式：一为一次结晶处理；二为间歇析出处理。GPC结果表明，快速结晶处理的分子量选择性较差，但是晶体的析出量大且结构紧密；逐步析出处理的分子量选择性较好，但是结构松散呈絮状不溶物。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 壳聚糖的研究概述
• 1.1.1 壳聚糖的分子结构及构象
• 1.1.2 壳聚糖的生理学功能
• 1.1.3 壳聚糖的物理特性及应用
• 1.1.4 壳聚糖的制备及化学修饰
• 1.1.5 不同分子量壳聚糖的功效特征
• 1.2 本课题的立题背景、研究现状和研究内容
• 1.2.1 立题背景
• 1.2.2 研究现状和意义
• 1.2.3 本课题研究的主要内容
• 第二章 循环超滤─溶析结晶法的原理与特点
• 2.1 循环超滤─溶析结晶法的理论和实践基础
• 2.1.1 超滤的研究和应用
• 2.1.2 溶析结晶的特点
• 2.1.3 多糖类物质的分离纯化的技术难点
• 2.1.4 超滤与溶析结晶过程的耦合
• 2.2 循环超滤─溶析结晶技术
• 2.2.1 CUSOC 的流程
• 2.2.2 CUSOC 的实施
• 2.3 CUSOC 的技术特点
• 第三章 壳聚糖溶解性的研究
• 3.1 壳聚糖粒度对溶解性影响的研究
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 仪器设备
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.4 结果与讨论
• 3.2 壳聚糖溶液的溶解特性研究
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 仪器设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.2.4 结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 第四章 串联循环超滤─溶析法分离纯化壳聚糖的研究
• 4.1 循环超滤─溶析结晶法（CUSOC）分离纯化壳聚糖的研究
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 实验操作条件及计算方法
• 4.1.3 串联循环超滤─溶析结晶工艺流程
• 4.1.4 结果与讨论
• 4.1.5 膜污染、处理办法及膜保藏
• 4.2 本章小结
• 第五章 壳聚糖的分子量均一性鉴定
• 5.1 HPLC-GPC 实验检测条件的确定
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 仪器设备
• 5.1.3 方法及结果
• 5.2 GPC 标准曲线的建立
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验仪器
• 5.2.3 方法与结果
• 5.3 壳聚糖纯化效果的鉴定
• 5.3.1 超滤膜分离效果的鉴定
• 5.3.1.1 单倍稀释法对壳聚糖溶液的分离效果
• 5.3.1.2 梯度稀释法对壳聚糖溶液的分离效果
• 5.3.2 结晶法分离纯化效果的鉴定
• 5.3.2.1 快速析出法对壳聚糖晶体的分离效果
• 5.3.2.2 间歇析出法对壳聚糖晶体的分离效果
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与研究展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文